CH220333A - Einrichtung zur Verhütung von Rückzündungen in gittergesteuerten, doppeleinphasigen Stromrichtern. - Google Patents

Description

  Einrichtung zur Verhütung von Rückzündungen in gittergesteuerten,  doppeleinphasigen     Stromrichtern.       In     zweianodigen,,        doppeleinphasigen        Strom-          ricUtern    mit     Gittersteuerung    für Hochspan  nungsbetrieb ergibt sich im Moment des Span  nungssprunges, der bei der     Überlappung    der  Anodenströme auftritt, eine sehr starke Be  anspruchung. Diese Beanspruchung entsteht  dann, wenn der Anodenstrom gleich Null  und die     Nachionisation    vor der Anode am  grössten ist.

   Dieser schädliche Spannungs  anstieg kann     leicht        Rückzündungen        auslösen.     Um den     Spannungsanstieg    und seine Folgen  zu beseitigen, hat man     Einrichtungen    zur  vorzeitigen Löschung der brennenden Anode  vorgeschlagen, die aber meist zusätzliche  Einrichtungen erfordern. Es ist auch ange  geben worden, an den oder die Sternpunkte  der Speisetransformatoren mindestens eine  Hilfsanode anzuschliessen, welche den Strom  von der     verlöschenden    Anode übernehmen  soll.  



  Gegenstand der Erfindung ist eine     Ein-          riehtung    -zur Verhütung von     Rückzündun-          ben    in     gittergesteuerten,    ,doppeleinphasigen         Stromrichtern,    mit Hilfe     einer    gittergesteuer  ten Hilfsanode, welche den Anodenstrom von  der verlöschenden Anode übernimmt, bei wel  cher der     Spannungsanstieg    erfindungsgemäss  dadurch verringert und verzögert wird, dass  in den Stromkreis der Hilfsanode eine zu  sItzliche     Induktivität        eingeschaltet    und die  Hilfsanode so     gesteuert    wird,

   dass sie in der       Überlappungszeit    mit den Hauptanoden den  Anodenstrom nur teilweise übernimmt.  



  In der     Zeichnung    ist ein Ausführungs  beispiel der Erfindung schematisch in     Fig.    1  dargestellt. Die     Fig.    2a und 2b zeigen den  Verlauf von Spannung und Strom.  



  In     Fig.    1 bedeutet 1 den Stromrichter mit  den Hauptanoden 2a, 2b und :der Kathode 3,  welcher aus dem Transformator 4 gespeist       -wird.    Mit 5 ist eine Hilfsanode bezeichnet,       die    über     die    Drosselspule 6 mit dem Trans  formatorsternpunkt verbunden ist. Den Ano  den sind Steuergitter 7a, 7b, 7c vorgelagert.

    Im Gleichstromkreis des Stromrichters liegt  die Drossel 8 zur     gonstantha)ltung    des Gleich-           stromes.    In     Fig.    2a ist mit 1' und 2' das  Potential der     Hauptanoden,    2a, 2b und mit 5'  dasjenige des     Transformatorsternpunktes    be  zeichnet, während     J,    und     J,    in     Fig.    2b die  Anodenströme der Hauptanoden und die       schraffierte    Fläche<I>p, q, r,</I> s den Strom der  Hilfsanode angibt.  



  Die Wirkungsweise dieser Einrichtung  ist folgende: Wegen der im Gleichstromkreis  vorhandenen Drossel 6 wird die Anode 2a  über den Nulldurchgang hinaus bei negativer  Richtung des Potentials     weiterbrennen.    Im  Zeitpunkt t, wird die Hilfsanode 5 gezündet,  die wegen ihrer positiveren Spannung mit der  Hauptanode 2a überlappt.

   Unter der Voraus  setzung, dass die     Induktivität    der Drossel 6  gleich der     Streuinduktivität    des Transforma  tors 4 ist, ergibt sich ein     Kurzschlussstrom    im  Kreise Hauptanode 2a,     Transformatorwick-          lung,    Drossel 6, Hilfsanode 5, Hauptanode  2a, wodurch der Strom der Hauptanode 2a  verkleinert, der der Hilfsanode 5 aber ver  grössert wird,     vergl.        t-24    und     p-q    in     Fig.     2b. Dabei ergibt sich an der Transformator  wicklung und an der Drossel der gleiche  Spannungsabfall.

   Die Spannung an der Hilfs  anode 5 wird also kleiner als die Phasenspan  nung, wie in     Fig.    2a durch     a-b    angedeutet.  Da. die die Hauptanoden 2a, 2b speisenden       Transformatorwicklungen    eng gekoppelt  sind, tritt an der Anode 2b der gleiche Span  nungsabfall auf wie an 2a,     vergl.        a,-b,    in       Fig.    2a. Wenn nun die Anode 2b, welche  gegenüber der Kathode die Spannung     c-c,     besitzt, im Zeitpunkt     t,,    gezündet wird, dann  fällt die Gleichspannung zwischen Trans  formatorsternpunkt und Kathode auf den  Wert Null. Auch die Spannung an der Dros  sel 6 wird Null.

   Der von der Hilfsanode 5       geführte    Strom, der von<I>p</I> nach<I>q</I> angestie  gen war, bleibt     unverändert.    Der Strom der  Anode 2a geht im Zeitpunkt     t3    durch Null  und es erfolgt nun     Überlappung    der Hilfs  anode 5 mit der Hauptanode 2b. An der  Anode 2a tritt dabei der Spannungssprung       f-f,    auf. Die Spannung an der Anode 2b  hat den Wert f, der bis zum Zeitpunkt     1"     bestehen bleibt, wo der Strom der Anode 2a    Null wird. Dann tritt ein Spannungssprung       g-h    auf, der aber nur ein Teil der gesamten  Differenzspannung ist.

   Nach Beendigung der       Überlappung    zwischen Hilfsanode 5 und  Hauptanode 2b ist der Strom in der ersteren  von r nach s auf Null gesunken und in der  letzteren auf den vollen Gleichstrom angestie  gen. Dabei tritt an der Anode 2b der Span  nungssprung     g-g,    in positiver Richtung  auf.  



  Wählt man die     Induktivität    der Drossel  6 kleiner als die     Streuinduktivität    des  Transformators, so erfolgt der Stromanstieg  an der Hilfsanode von p nach q und der       Stromabstieg    von r nach s rascher. Die Span  nungen     b-b,,        c-c,,        f-f,    und     g-g,    werden  kleiner, und es tritt an der verlöschenden  Hauptanode 2a eine kleinere Spannung in  negativer Richtung auf. Der eigentliche  Spannungssprung tritt in diesem Falle erst  nach Erlöschen der Hilfsanode 5 auf.

   An der  Hilfsanode 5, welche einen sehr kleinen  Strom führt, tritt im Grenzfall ein Span  nungssprung von der Grösse des momentanen  Spannungswertes zwischen ihr und der  Hauptanode 2b auf.  



  Der Spannungsanstieg nach dem Er  löschen der Hilfsanode 5 kann dadurch noch  verlangsamt werden, dass zwischen Hilfs  anode 5 und Kathode 3     ein    Kondensator 9 ge  schaltet wird, wie in     Fig.    1 gestrichelt an  gedeutet. Zur Schwingungsdämpfung und  Erzielung eines aperiodischen Verlaufs der       Schwingung    kann in den aus der Drossel 6  und dem Kondensator 9 gebildeten Schwin  gungskreis der     Widerstand    10 eingeschaltet  werden,     vergl.        Fig.    1. Die Beeinflussung     des          Spannungsanstieges    kann auch durch eine  Drossel mit Eisenkern erzielt werden.  



  Durch die erfindungsgemässe Verringe  rung     und    Vermeidung von raschen Span  nungsanstiegen nach dem Erlöschen der  Haupt- und Hilfsanoden ist eine wesentliche  Verbesserung der     Stromrichter    für Hoch  spannungsbetriebe hinsichtlich ihrer Rück  zündungssicherheit erzielt.  



  Der mit der Erfindung angestrebte Zweck  kann auch dadurch erreicht werden, dass die      zusätzliche     Induktivität    in den die beiden  Anoden des Stromrichters speisenden Trans  formator verlegt wird, indem dessen Wick  lungen nur lose gekoppelt werden. Die Dros  sel 6 kann dann kleiner ausgeführt werden.  



  Die Einrichtung gemäss der Erfindung ist  auch für     Mehrphasenbetrieb    und mit     Saug-          drossels-chaltung    anwendbar, indem doppel  einphasige Stromrichter in entsprechender  Zahl kombiniert werden.

Claims (1)

1. PATENTANSPRUCH: Einrichtung zur Verhütung von Rück zündungen in gittergesteuerten, doppeleinpha sigen Stromrichtern, mit Hilfe einer gitter gesteuerten Hilfsanode, welche den Anoden strom der verlöschenden Anode übernimmt, dadurch gekennzeichnet, dass in den Strom kreis der Hilfsanode eine zusätzliche Induk- tivität eingeschaltet ist, und dass die Hilfs anode so gesteuert wird, dass sie in der Über lappungszeit mit den Hauptanoden den Ano denstrom nur teilweise übernimmt. UNTERANSPUüCHP 1. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass in die Zuleitung vom Transformatorsternpunkt zur Hilfs anode eine Drosselspule eingeschaltet ist.

   2. Einrichtung nach Unteranspruch 1, da durch gekennzeichnet, dass die Induktivität der Drossel kleiner als die Streuinduktivität des Transformators ist. 3. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass die die beiden Hauptanoden des Stromrichters speisenden Transformatorwicklungen lose gekoppelt sind. 4. Einrichtung nach Patentanspruch, da durch gekennzeichnet, dass zwischen : die Hilfsanode und die Kathode eine Kapazität geschaltet ist. 5.

   Einrichtung nach Unteranspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in Reihe mit der Kapazität ein Widerstand geschaltet ist. 6. Einrichtung nach Unteranspruch 1, gekennzeichnet durch eine Drossel mit Eisen kern.